Физика: Постройте дальнейший ход луча умоляюю

Посчитаем силу, действующую на этот заряд, обозначив его величину q, плотность заряда нити ρ, и расстояние до угла hОт участка нити, на продолжении которого она лежит посчитать просто, от каждого маленького участочка она действует в одном направленииОт второго участка сложнее. Эта сила будет иметь проекцию как на направление вдоль первого участка, так и перпендикулярно ему.Считаем первуюЗдесь α(x) - угол между линией, соединяющией наш заряд и элемент второго участка нити dx, и самим вторым участком.Меняем...

Постройте дальнейший ход луча умоляюю

👇

Увидеть ответ

Открыть все ответы

Ответ:

igorbrekk

09.04.2023

Дано:

$\displaystyle \rho_{Al}=2.7$ г/см³;

$\displaystyle \rho_B=1$ г/см³;

$\displaystyle P_B=0.24$ Н;

$\displaystyle \rho_b=0.7$ г/см³;

$\displaystyle P_b=0.33$ Н;

____________

Найти: $\displaystyle V_p$

СИ: $\displaystyle \rho_{Al}=2700$ кг/м³; $\displaystyle \rho_B=1000$ кг/м³; $\displaystyle \rho_b=700$ кг/м³;

Вес тела в жидкости равен силе тяжести, действующей на тело за вычетом выталкивающей силы. Обозначив за V₁ объем самого метала, а за V₂ внешний объем шарика, можно записать систему уравнений (пренебрегая массой воздуха в полости):

$\displaystyle \left \{ {{\rho_{Al}V_1g-\rho_BV_2g=P_B} \atop {\rho_{Al}V_1g-\rho_bV_2g=P_b}} \right.$

Или, подставив численные значения величин:

$\displaystyle \left \{ {{27000V_1-10000V_2=0.24} \atop {27000V_1-7000V_2=0.33}} \right.$

Вычитая из первого второе уравнение, найдем внешний объем шарика:

$\displaystyle -3000V_2=-0.09 = V_2=3*10^{-5}$ м³

Подставляя результат в первое уравнение, найдем объем метала в шарике:

$\displaystyle 27000V_1-0.3=0.24 = V_1=2*10^{-5}$ м³

Объем полости:

$\displaystyle V_p=V_2-V_1=10^{-5}$ м³ или 10 см³

ответ: 10 см³.

4,5(3 оценок)

Ответ:

LemonkaGame

09.04.2023

Посчитаем силу, действующую на этот заряд, обозначив его величину q, плотность заряда нити ρ, и расстояние до угла h

От участка нити, на продолжении которого она лежит посчитать просто, от каждого маленького участочка она действует в одном направлении

$\displaystyle\\F_1 = k\int\limits_h^\infty \frac{q\rho dx}{x^2} = q\rho(1/h - 1/\infty) = kq\rho/h$

От второго участка сложнее. Эта сила будет иметь проекцию как на направление вдоль первого участка, так и перпендикулярно ему.

Считаем первую

$\displaystyle\\F_{2(1)} = k\int_0^\infty \frac{q\rho}{h^2+x^2}\cos(\alpha(x))dx$

Здесь α(x) - угол между линией, соединяющией наш заряд и элемент второго участка нити dx, и самим вторым участком.

$\displaystyle\tan \alpha(x) = h/x\\d\alpha/\cos^2\alpha = -hdx/x^2\\dx = -\frac{hx^2d\alpha}{h^2\cos^2\alpha} = -\frac{hd\alpha}{\tan^2\alpha\cos^2\alpha} = -\frac{hd\alpha}{\sin^2\alpha}$

Меняем переменные $\displaystyle\\F_{2(1)} = -k\int_{\pi/2}^{0}\frac{q\rho h\cos\alpha d\alpha}{h^2(1+\cot^2\alpha)\sin^2\alpha} = k\frac{q\rho}{h} \int_{0}^{\pi/2}\cos\alpha d\alpha = kq\rho/h$

Вторая компонента силы, перпендикулярная первой вычисляется почти тем же интегралом, только там вместо косинуса в числителе синус. Но значение интеграла от этого не меняется.

В итоге на зарядик действует сила 2kqρ/h вдоль продолжения одной из сторон и еще kqρ/h ей перпендикулярная. Итого

$\displaystyle\\F = \sqrt{5}kq\rho/h\\\rho = \frac{hF}{kq\sqrt{5}} \approx 1\mu Q/m$